(57)【要約】【課題】  電極加熱動作中に放電灯に供給される電力量を放電灯毎に適正な大きさとすることができ、且つ、電極加熱動作の継続時間を比較的に短くすることができる放電灯点灯装置及び照明器具を提供する。【解決手段】  放電灯Ｌａに出力される出力電流の対称性を判定する対称判定部２を備える。放電灯Ｌａの始動後に放電灯Ｌａの電極を加熱する電極加熱動作を終了するタイミングが、対称判定部２によってランプ電流Ｉｌａが対称であると判定されたタイミングとされているから、電極加熱動作中に放電灯Ｌａに供給される電力量を、定常動作への移行後の立ち消えが発生しにくく且つ過剰に大きくないような適正な大きさとすることができる。また、ランプ電流Ｉｌａが非対称であると対称判定部２によって判定されたときには電流振幅が増加されるから、より短時間で電極加熱動作を終了することができる。【選択図】図１
2010108649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を入力されて交流電力を出力する電力変換部と、
電力変換部の出力端間に放電灯とともに接続されて放電灯の始動のための高電圧を発生させる始動部と、
電力変換部を制御する制御部とを備え、
制御部は、放電灯の始動時、始動部が発生させる高電圧により放電灯を始動させる始動動作の後、放電灯の点灯維持のための交流電力を電力変換部から放電灯に出力させる定常動作を開始する前に、放電灯の各電極を加熱するために電力変換部の出力の周波数を定常動作中よりも高くする電極加熱動作を行うものであって、
放電灯に出力される出力電流が正負対称であるか否かを判定する対称判定部を備え、
制御部は、電極加熱動作中、所定時間おきの電流検出タイミングに対称判定部による判定結果を参照し、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負対称であると判定されていたときに定常動作に移行する一方、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていたときには、放電灯への出力電流を少なくとも電極加熱動作の開始時よりも増加させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
電力変換部は、入力された直流電力を降圧する降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路が出力した直流電力を交番するフルブリッジ回路とからなることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
電力変換部はフルブリッジ回路からなり、制御部は、フルブリッジ回路を構成するスイッチング素子のオンオフのデューティ比によって電力変換部の出力電力を制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
電力変換部はハーフブリッジ回路からなり、制御部は、ハーフブリッジ回路を構成するスイッチング素子のオンオフのデューティ比によって電力変換部の出力電力を制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
制御部は、対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていたことによる放電灯への出力電流の増加を、最初の電流検出タイミングでのみ行い、以後は電極加熱動作の終了時まで放電灯への出力電流を一定とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
制御部は、対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていたことによる放電灯への出力電流の増加幅を、最初の電流検出タイミングにおける、電力変換部の出力電流の極性間でのピーク値の差に応じて決定することを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
制御部は、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていた場合、該電流検出タイミングにおける、電力変換部の出力電流の極性間でのピーク値の差に応じて、該電流検出タイミングの後の放電灯への出力電流を決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
制制御部は、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていた場合、該電流検出タイミングにおける、電力変換部の出力電流の極性間でのピーク値の差が大きいほど、該電流検出タイミングの後の放電灯への出力電流を大きくすることを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
制御部は、電極加熱動作中、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値を随時演算するとともに、該時間積分値が所定の上限値に達したとき、電極加熱動作を終了することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
制御部は、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達して電極加熱動作を終了した後、電力変換部からの交流電力の出力を停止させることを特徴とする請求項９記載の放電灯点灯装置。
【請求項１１】
制御部は、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達して電極加熱動作を終了した後、始動動作に戻ることを特徴とする請求項９記載の放電灯点灯装置。
【請求項１２】
制御部は、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達して電極加熱動作を終了した後、所定の停止時間にわたって電力変換部からの交流電力の出力を停止させてから、始動動作に戻ることを特徴とする請求項９記載の放電灯点灯装置。
【請求項１３】
制御部は、電極加熱動作から始動動作に戻った回数を計数し、該回数が所定の上限回数に達した後の電極加熱動作で、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達したとき、電力変換部からの交流電力の出力を停止させることを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の放電灯点灯装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置及び照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、HID(High-intensity discharge lamp)とも呼ばれる高圧放電灯のような熱陰極型の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置として、直流電力を入力されて交流電力を出力する電力変換部と、電力変換部を制御する制御部とを備える放電灯点灯装置が提供されている。
【０００３】
さらに、この種の放電灯点灯装置として、制御部が、放電灯の始動時、電力変換部の出力電圧を比較的に高くして放電灯を始動させる始動動作の後、放電灯の点灯維持のための交流電力を電力変換部から放電灯に出力させる定常動作を開始する前に、放電灯の各電極の加熱のために、電力変換部の出力電力の周波数を比較的に高くする電極加熱動作を行うものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記の放電灯点灯装置によれば、電極加熱動作が行われない場合に比べて定常動作への移行後の放電が安定し、立ち消えが抑制される。
【特許文献１】特表２００５−５０７５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、図１９（ａ）に示すように、始動動作が行われる始動期間Ｐ１の後の、電極加熱動作が行われる電極加熱期間Ｐ２が短いと、定常動作が行われる定常期間Ｐ３の開始前に、放電灯の電極が十分に加熱されず、放電灯への出力電流（以下、「ランプ電流」と呼ぶ。）が極性間で不均一となる。このように放電灯の電極が十分に加熱されないまま定常動作に移行すると、定常動作への移行後に放電が不安定となり立ち消えが発生する可能性がある。従って、例えば図１９（ｂ）に示すように電極加熱期間Ｐ２を長くすることにより、電極加熱期間Ｐ２を通じて放電灯に出力される電力量を十分に大きくする必要があるが、電極加熱期間Ｐ２において必要な電力量（電流時間積）は、放電灯毎に異なる。
【０００６】
しかし、接続が想定される放電灯のうち最も大きな電力量を必要とする放電灯に合わせて上記の電力量を決定すると、その電力量は他の放電灯に対しては過剰となる。放電灯の寿命に対する悪影響を抑えるためには、上記の電力量は、なるべく小さくする必要がある。
【０００７】
また、ランプ電流が小さいと、電極加熱期間Ｐ２（つまり電極加熱動作の継続時間）を長くする必要が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、電極加熱動作中に放電灯に供給される電力量を放電灯毎に適正な大きさとすることができ、且つ、電極加熱動作の継続時間を比較的に短くすることができる放電灯点灯装置及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、直流電力を入力されて交流電力を出力する電力変換部と、電力変換部の出力端間に放電灯とともに接続されて放電灯の始動のための高電圧を発生させる始動部と、電力変換部を制御する制御部とを備え、制御部は、放電灯の始動時、始動部が発生させる高電圧により放電灯を始動させる始動動作の後、放電灯の点灯維持のための交流電力を電力変換部から放電灯に出力させる定常動作を開始する前に、放電灯の各電極を加熱するために電力変換部の出力の周波数を定常動作中よりも高くする電極加熱動作を行うものであって、放電灯に出力される出力電流が正負対称であるか否かを判定する対称判定部を備え、制御部は、電極加熱動作中、所定時間おきの電流検出タイミングに対称判定部による判定結果を参照し、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負対称であると判定されていたときに定常動作に移行する一方、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていたときには、放電灯への出力電流を少なくとも電極加熱動作の開始時よりも増加させることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、電極加熱動作中の電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負対称であると判定されていたときに定常動作に移行するので、電極加熱動作の継続時間を常に一定とする場合に比べ、電極加熱動作中に放電灯に供給される電力量を放電灯毎に適正な大きさとすることができる。また、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていたときには、放電灯への出力電流を少なくとも電極加熱動作の開始時よりも増加させるので、放電灯への出力電流を増加させない場合に比べて電極加熱動作の継続時間を短くすることができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、電力変換部は、入力された直流電力を降圧する降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路が出力した直流電力を交番するフルブリッジ回路とからなることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、電力変換部はフルブリッジ回路からなり、制御部は、フルブリッジ回路を構成するスイッチング素子のオンオフのデューティ比によって電力変換部の出力電力を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、電力変換部はハーフブリッジ回路からなり、制御部は、ハーフブリッジ回路を構成するスイッチング素子のオンオフのデューティ比によって電力変換部の出力電力を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において、制御部は、対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていたことによる放電灯への出力電流の増加を、最初の電流検出タイミングでのみ行い、以後は電極加熱動作の終了時まで放電灯への出力電流を一定とすることを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、制御部は、対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていたことによる放電灯への出力電流の増加幅を、最初の電流検出タイミングにおける、電力変換部の出力電流の極性間でのピーク値の差に応じて決定することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において、制御部は、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていた場合、該電流検出タイミングにおける、電力変換部の出力電流の極性間でのピーク値の差に応じて、該電流検出タイミングの後の放電灯への出力電流を決定することを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、制制御部は、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていた場合、該電流検出タイミングにおける、電力変換部の出力電流の極性間でのピーク値の差が大きいほど、該電流検出タイミングの後の放電灯への出力電流を大きくすることを特徴とする。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかの発明において、制御部は、電極加熱動作中、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値を随時演算するとともに、該時間積分値が所定の上限値に達したとき、電極加熱動作を終了することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、制御部は、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達して電極加熱動作を終了した後、電力変換部からの交流電力の出力を停止させることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、電力変換部からの交流電力の出力を停止させない場合に比べ、放電灯や回路部品にかかる電気的ストレスが抑えられる。
【００２１】
請求項１１の発明は、請求項９の発明において、制御部は、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達して電極加熱動作を終了した後、始動動作に戻ることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、請求項１０の発明に比べて始動性が改善される。
【００２３】
請求項１２の発明は、請求項９の発明において、制御部は、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達して電極加熱動作を終了した後、所定の停止時間にわたって電力変換部からの交流電力の出力を停止させてから、始動動作に戻ることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、請求項１０の発明に比べて始動性が改善され、また、請求項１１の発明に比べ、始動動作に戻った後の電極加熱動作時に放電灯で半波放電が発生しにくくなる。
【００２５】
請求項１３の発明は、請求項１１又は請求項１２の発明において、制御部は、電極加熱動作から始動動作に戻った回数を計数し、該回数が所定の上限回数に達した後の電極加熱動作で、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達したとき、電力変換部からの交流電力の出力を停止させることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、始動動作と電極加熱動作とが際限なく繰り返されて放電灯や回路部品に過剰な電気的ストレスがかかることを避けることができる。
【００２７】
請求項１４の発明は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１の発明によれば、電極加熱動作中の電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負対称であると判定されていたときに定常動作に移行するので、電極加熱動作の継続時間を常に一定とする場合に比べ、電極加熱動作中に放電灯に供給される電力量を放電灯毎に適正な大きさとすることができる。また、電流検出タイミングにおいて対称判定部により出力電流が正負非対称であると判定されていたときには、放電灯への出力電流を少なくとも電極加熱動作の開始時よりも増加させるので、放電灯への出力電流を増加させない場合に比べて電極加熱動作の継続時間を短くすることができる。
【００２９】
請求項１０の発明によれば、制御部は、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達して電極加熱動作を終了した後、電力変換部からの交流電力の出力を停止させることにより、電力変換部からの交流電力の出力を停止させない場合に比べ、放電灯や回路部品にかかる電気的ストレスが抑えられる。
【００３０】
請求項１１の発明によれば、制御部は、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達して電極加熱動作を終了した後、始動動作に戻るので、請求項１０の発明に比べて始動性が改善される。
【００３１】
請求項１２の発明によれば、制御部は、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達して電極加熱動作を終了した後、所定の停止時間にわたって電力変換部からの交流電力の出力を停止させてから、始動動作に戻るので、請求項１０の発明に比べて始動性が改善され、また、請求項１１の発明に比べ、始動動作に戻った後の電極加熱動作時に放電灯で半波放電が発生しにくくなる。
【００３２】
請求項１３の発明は、請求項１１又は請求項１２の発明において、制御部は、電極加熱動作から始動動作に戻った回数を計数し、該回数が所定の上限回数に達した後の電極加熱動作で、放電灯に出力される電流の振幅の時間積分値が上限値に達したとき、電力変換部からの交流電力の出力を停止させることを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、始動動作と電極加熱動作とが際限なく繰り返されて放電灯や回路部品に過剰な電気的ストレスがかかることを避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３５】
本実施形態の放電灯点灯装置１は、図１に示すように、HID(High-intensity discharge lamp)とも呼ばれる高圧放電灯のような熱陰極型の放電灯Ｌａを点灯させるものであって、直流電源Ｅから入力された直流電力を交流電力に変換する電力変換部として、４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で構成されたフルブリッジ回路を備える。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４として、本実施形態では電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いている。また、上記のフルブリッジ回路の一方の出力端、すなわち、それぞれ２個ずつのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で構成され直流電源Ｅの出力端間に互いに並列に接続された２個の直列回路のうち一方の直列回路を構成するスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点は、第１インダクタＬ１とカレントトランスＣＴ１の一次巻線との直列回路を介して放電灯Ｌａの一端（つまり一方の電極）に接続されている。さらに、上記のフルブリッジ回路の他方の出力端、すなわち、他方の直列回路を構成するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点は、第２インダクタＬ２を介して放電灯Ｌａの他端（つまり他方の電極）に接続されている。また、上記他方の直列回路を構成するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と、カレントトランスＣＴ１の一次巻線と第１インダクタＬ１との接続点との間には、第１コンデンサＣ３が接続されている。さらに、第２インダクタＬ２はタップが設けられたいわゆるオートトランスとなっており、このタップは第２コンデンサＣ４を介してグランドに接続されている。すなわち、第１インダクタＬ１と、第１コンデンサＣ３と、第２インダクタＬ２と、第２コンデンサＣ４とは、放電灯Ｌａとともに、電力変換部の出力端間に接続された共振回路（以下、「負荷回路」と呼ぶ。）を構成する。
【００３６】
さらに、本実施形態は、カレントトランスＣＴ１の２次巻線に接続されて放電灯Ｌａに出力される電流（以下、「ランプ電流」と呼ぶ。）Ｉｌａが正負対称であるか否かを判定する対称判定部２と、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンオフ駆動する制御部３とを備える。
【００３７】
対称判定部２は、図２に示すように、それぞれ非反転入力端子がダイオードＤ１，Ｄ２を介してカレントトランスＣＴ１の２次巻線の一端ずつに接続され反転入力端子には所定の対称判定電圧Ｖｓが入力された２個のコンパレータＣＰ１，ＣＰ２と、これら２個のコンパレータＣＰ１，ＣＰ２の出力の論理積を制御部３へ出力する論理積回路ＡＮＤとを有する。カレントトランスＣＴ１の２次巻線の中央にはタップが設けられており、このタップはグランドに接続されている。さらに、各コンパレータＣＰ１，ＣＰ２の非反転入力端子とダイオードＤ１，Ｄ２との接続点は、それぞれコンデンサＣ１，Ｃ２を介してグランドに接続されている。すなわち、各コンデンサＣ１，Ｃ２の充電電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２は、それぞれ、ダイオードＤ１，Ｄ２の出力電圧Ｖａ１，Ｖａ２のピーク値すなわちコンデンサＣ１，Ｃ２毎に対応する向き（極性）のランプ電流Ｉｌａのピーク値に応じた電圧となるのであり、この充電電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２がコンデンサＣ１，Ｃ２に対応するコンパレータＣＰ１，ＣＰ２の非反転入力端子にそれぞれ入力される。図３（ａ）に示すようにランプ電流Ｉｌａが対称である場合には、各コンデンサＣ１，Ｃ２の充電電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２がともに対称判定電圧Ｖｓを上回ることにより、論理積回路ＡＮＤの出力（すなわち対称判定部２の出力。以下、「判定出力」と呼ぶ。）ＶｅはＨレベルとなる。一方、図３（ｂ）に示すようにランプ電流が非対称である場合には、一方のコンデンサＣ２の充電電圧Ｖｂ２が対称判定電圧Ｖｓを下回ることにより、判定出力ＶｅはＬレベルとなる。つまり、判定出力ＶｅがＨレベルであることは、放電灯Ｌａに出力される電力が対称であると対称判定部２によって判定されたことを意味し、逆に、判定出力ＶｅがＬレベルであることは、放電灯Ｌａに出力される電力が非対称であると対称判定部２によって判定されたことを意味する。
【００３８】
制御部３は、互いに対角に位置するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４同士が同時にオンされ且つ互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４同士が交互にオンオフされるようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンオフ駆動する。これにより、直流電源Ｅから入力された直流電力が交流電力に変換されるのであり、この交流電力の周波数は、上記のオンオフ駆動による極性反転の周波数（以下、「動作周波数」と呼ぶ。）となる。
【００３９】
以下、制御部３の動作を、図４〜図６を用いてより具体的に説明する。ここで、図４は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４に入力される駆動信号、具体的にはゲートソース間にかけられる電圧を示しており、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４はそれぞれ上記の駆動信号がＨレベルである期間にオンされ、上記の駆動信号がＬレベルである期間にオフされる。
【００４０】
電源が投入される（Ｓ１）と、制御部３は、まず放電灯Ｌａにおいて放電を開始させるための始動動作を開始する（Ｓ２）。始動動作を行う始動期間Ｐ１中には、制御部３は、動作周波数を数百ｋＨｚとして、数十ｋＨｚ程度の幅を持った範囲内で動作周波数を周期的に変化させる。この始動期間Ｐ１中に、動作周波数が、第２インダクタＬ２のオートトランスとしての一次巻線部分すなわちスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点とタップとの間の部位と、第２コンデンサＣ４とが構成する共振回路の共振周波数（またはその整数分の１）となり、このとき発生した共振電圧がオートトランスとしての第２インダクタＬ２によって昇圧されることで、放電灯Ｌａに出力される電圧（以下、「ランプ電圧」と呼ぶ。）Ｖｌａが、始動すなわち放電の開始に必要な電圧（例えば３〜４ｋＶ）に達し、放電灯Ｌａが始動する。すなわち、第２インダクタＬ２と第２コンデンサＣ４とが請求項における始動部を構成している。図５の例では、上記の周期的な動作周波数の変化の３周期目で放電灯Ｌａが始動してランプ電流Ｉｌａが流れ始め、放電灯Ｌａの始動に伴うインピーダンスの変化によりランプ電圧Ｖｌａの振幅が低下している。
【００４１】
制御部３は、上記の始動動作を所定時間継続した後、始動動作を終了し、始動動作中よりも動作周波数を小さく（例えば数十ｋＨｚに）する電極加熱動作を行う電極加熱期間Ｐ２に移行する（Ｓ３）。電極加熱動作中の動作周波数は、後述する定常動作中の動作周波数に比べ、フルブリッジ回路の出力端間に接続された負荷回路の共振周波数に近い、比較的に高い周波数であり、これにより、放電灯Ｌａの各電極の加熱がなされる。電極加熱期間Ｐ２中、制御部３は、ランプ電流Ｉｌａを検出すべき所定のタイミング（以下、「電流検出タイミング」と呼ぶ。）となるまでは、放電灯Ｌａへの供給電力を維持する（Ｓ４でＮＯ）。電流検出タイミングは、具体的には例えば図７に示すような所定の検出時間ｔおきの定期的なタイミングである。そして、電流検出タイミング（Ｓ４でＹＥＳ）には、対称判定部２による判定を参照し（ステップＳ５）、ランプ電流Ｉｌａが対称であることが対称判定部２によって判定されていれば（すなわち判定出力ＶｅがＨレベルであった場合であり、Ｓ５においてＹＥＳ）に電極加熱動作を終了して定常動作に移行する（Ｓ６）。
【００４２】
定常動作を行う定常期間Ｐ３中には、制御部３は、動作周波数を電極加熱動作中よりもさらに低く（例えば数百Ｈｚに）することで、放電灯Ｌａの点灯維持のための矩形波交流電力を放電灯Ｌａに供給する。また、定常動作中には、制御部３は、一方の直列回路の各スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４については対角に位置するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオンされている期間中にも常にはオンせず所定のデューティ比でオンオフすることで放電灯Ｌａへの供給電力を調整するというＰＷＭ制御を行う。さらに、定常動作中には、制御部３は、例えばランプ電流Ｉｌａに基いて放電灯Ｌａの立ち消えを検出する（Ｓ７）とともに、立ち消えが検出されたとき（Ｓ７においてＹＥＳ）には定常動作を終了してステップＳ２の始動動作に戻る。
【００４３】
また、ステップＳ５において、ランプ電流Ｉｌａが非対称であることが対称判定部２によって判定されていれば（すなわち判定出力ＶｅがＬレベルであった場合であり、Ｓ５においてＮＯ）、ランプ電流Ｉｌａの振幅（以下、「電流振幅」と呼ぶ。）が変更され（Ｓ８）、その後、ステップＳ３に戻って電極加熱動作が継続される。上記のステップＳ８における電流振幅の変更は、例えば動作周波数の変更によって行われ、変更後の電流振幅は、少なくとも電極加熱動作の開始時の電流振幅よりも多くされる。具体的には、制御部３は、ランプ電流Ｉｌａにおける正負極性の振幅（ピークの高さ）の差の絶対値（以下、「非対称電流値」と呼ぶ。）を対称検出部２から得て、図８に示すように非対称電流値が大きいほど電流振幅を大きくする。なお、図８では電流振幅は非対称電流値に対して直線状に増加させているが、電流振幅に上限値を設け、つまり非対称電流値がある一定値よりも大きければ、それ以上は非対称電流値がどんなに大きくとも電流振幅値を上限値に保つようにしてもよい。この場合、図８のグラフは折れ線形状となる。電流振幅の上限値は、例えば、ランプ電流Ｉｌａの実効値が、使用が想定される放電灯Ｌａの定格電流値の２倍以下となるような値とする。
【００４４】
さらに、制御部３は、電極加熱動作中、電流振幅の時間積分値（以下、「電流時間積」と呼ぶ。）を随時演算しており、電流検出タイミングには、電流時間積が所定の上限値に達したか否かの判定も行い（Ｓ９）、電流時間積が上限値に達していなければ電極加熱動作を継続する一方、電流時間積が上限値に達していれば、電極加熱動作を終了し、例えばフルブリッジ回路の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をそれぞれオフ状態とすることにより放電灯Ｌａへの給電を停止させる（Ｓ１０）。すなわち、ステップＳ５においてランプ電流Ｉｌａが対称であると判定されるか、ステップＳ９において電流時間積が上限値に達するまでは、検出時間ｔおきに非対称電流値に応じて電流振幅が変更されながら電極加熱動作が継続される。図７の例では、７回目の電流検出タイミングｔ７で電流時間積が上限値に達していることにより放電灯Ｌａへの給電が停止されている。
【００４５】
上記構成によれば、電極加熱動作を終了するタイミングを、対称判定部２によってランプ電流Ｉｌａが対称であると判定されたタイミングとしていることにより、電極加熱動作中に放電灯Ｌａに供給される電力量を、定常動作への移行後の立ち消えが発生しにくく且つ過剰に大きくないような適正な大きさとすることができる。
【００４６】
ここで、非対称電流、すなわち、放電灯における半波放電は、放電灯の電極の温度が低すぎるときに電子の放出が不安定となることで発生すると考えられている。本実施形態では、ランプ電流Ｉｌａが非対称であると対称判定部２によって判定されたときには少なくとも１回は電流振幅を増加させるから、電流振幅を増加させない場合に比べ、放電灯Ｌａの電極の温度が上昇しやすくなることで、より短時間で定常動作に移行することができる。
【００４７】
さらに、ステップＳ９において電流時間積が上限値に達していれば放電灯Ｌａへの給電が停止されるので、電極加熱動作が際限なく継続される場合に比べ、放電灯Ｌａや回路部品にかかる電気的なストレスを抑えることができる。
【００４８】
なお、上記の実施形態では電流検出タイミング毎に電流振幅の変更を行っているが、電流振幅の変更は最初の電流検出タイミングｔ１の１回のみ行うようにしてもよい。この場合、図７のようなグラフは１回目の電流振幅の変更時ｔ１以後が直線になる。さらに、この場合においては、変更後の電流振幅は非対称電流値によらず一定としてもよい。また、図７の例では電極加熱動作の開始から最初の電流検出タイミングｔ１までの時間を、後の電流検出タイミングの間隔と同じ時間（検出時間ｔ）としているが、電極加熱動作の開始から最初の電流検出タイミングｔ１までの時間を、以後の電流検出タイミングの間隔とは異なる時間としてもよい。
【００４９】
また、回路構成は上記に限られず、図９に示すように、図１のようなフルブリッジ回路に代えて、一方の直列回路を構成する各スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をそれぞれコンデンサＣ５，Ｃ６に置換したようなハーフブリッジ回路を採用してもよい。この場合、図１０に示すように、互いに直列に接続された２個のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフ駆動は、始動期間Ｐ１と電極加熱期間Ｐ２とでは図１の例と共通であるが、定常期間Ｐ３では、極性を反転させない期間中にオンされるべきスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフのデューティ比によって放電灯Ｌａへの出力電力を調整するＰＷＭ制御が行われる。
【００５０】
または、図１１に示すように、直流電源Ｅの出力電圧を降圧してフルブリッジ回路に出力する降圧チョッパ回路４を設けてもよい。この場合、請求項における電力変換回路は、４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が構成するフルブリッジ回路と上記の降圧チョッパ回路４とで構成される。図１１の例では、降圧チョッパ回路４は、一端が直流電源Ｅの高電圧側の出力端に接続され他端がインダクタＬ０を介してフルブリッジ回路の入力端に接続されたスイッチング素子Ｑ０と、カソードがスイッチング素子Ｑ０とインダクタＬ０との接続点に接続されアノードがグランドに接続されたダイオードＤ０と、フルブリッジ回路の入力端間すなわち降圧チョッパ回路４の出力端間に接続されたコンデンサＣ０とを備える。また、図１１の例では、負荷回路から第２インダクタＬ２と第２コンデンサＣ４とがそれぞれ省略されており、始動動作では、第１コンデンサＣ３と第１インダクタＬ１とからなる共振回路の共振により放電灯Ｌａに始動用の高電圧が出力される。すなわち、第１コンデンサＣ３と第１インダクタＬ１とが請求項における始動部を構成している。さらに、図１２に示すように、制御部３は、降圧チョッパ回路４のスイッチング素子Ｑ０のオンオフのデューティ比によって放電灯Ｌａへの供給電力を制御するので、定常期間Ｐ３中であってもフルブリッジ回路のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンオフによるＰＷＭ制御は行われない。
【００５１】
または、図１３に示すように始動動作中に放電灯Ｌａの始動用の高電圧パルスを発生させる始動部としてのパルス発生回路（図示せず）を設けてもよい。この場合、始動動作中の動作周波数は電極加熱動作中の動作周波数と同じとすることができる。上記のようなパルス発生回路は周知技術で実現可能であるので、図示並びに詳細な説明は省略する。
【００５２】
また、対称判定部２は図２に示すようなものに限られず、例えば図１４に示すようなものとしてもよい。図１４の対称判定部２は、コンパレータＣＰ１，ＣＰ２に代えて、各コンデンサＣ１，Ｃ２の充電電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２をそれぞれ入力されてその差の絶対値｜Ｖｂ１−Ｖｂ２｜を演算するとともに所定の判定閾値と比較する演算部２１を備える。演算部２１は、上記の絶対値｜Ｖｂ１−Ｖｂ２｜が判定閾値未満であればランプ電流Ｉｌａは対称であると判定して制御部３への出力（判定出力）ＶｅをＨレベルとし、上記の絶対値｜Ｖｂ１−Ｖｂ２｜が判定閾値以上であればランプ電流Ｉｌａは非対称であると判定して判定出力ＶｅをＬレベルとする。
【００５３】
また、電流時間積が上限値に達したとき（ステップＳ９においてＹＥＳのとき）の動作として、図６のように放電灯Ｌａへの給電を即座に停止させる代わりに、図１５に示すようにステップＳ２の始動動作に戻るようにしてもよい。この構成を採用すれば、図６の例に比べて始動性を改善することができる。さらに、図１５の例では、電極加熱動作から始動動作に戻った回数（以下、「再始動回数」と呼ぶ。）をステップＳ１１において計数するとともにステップＳ１２において所定の上限回数と比較しており、再始動回数が上限回数に達していればステップＳ２には戻らずステップＳ１０に進んで放電灯Ｌａへの給電を停止させている。すなわち上限回数以上は始動動作には戻らないのであり、これにより、上記のループが際限なく繰り返されて回路部品に不要な電気的ストレスがかかるようなことを防ぐことができる。さらに、図１５の例では、制御部３がステップＳ２に戻る前に所定時間にわたって例えば各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をそれぞれオフすることで放電灯Ｌａへの給電を停止させている（Ｓ１３）。これにより、ステップＳ１３を設けず即座にステップＳ２に戻る場合に比べ、例えば放電灯Ｌａの一方の電極の温度が他方の電極の温度に対して高くなっている場合であっても、再度の始動動作が開始される前の停止中に各電極の温度がそれぞれ低下して電極間の温度差が小さくなることにより、次の電極加熱動作では半波放電が発生しにくくなる。
【００５４】
上記の各種の放電灯点灯装置は、例えば図１６〜図１８に示すような照明器具５に用いることができる。図１６〜図１８の照明器具５は、それぞれ、放電灯点灯装置１を収納した器具本体５１と、放電灯Ｌａを保持した灯体５２とを備える。また、図１６の照明器具５と図１７の照明器具５とは、それぞれ、放電灯点灯装置１と放電灯Ｌａとを電気的に接続する給電線５３を備える。上記のような各種の照明器具５は周知技術で実現可能であるので、詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態を示す回路ブロック図である。
【図２】同上の対称判定部を示す回路図である。
【図３】同上の対称判定部の動作の一例を示す説明図であり、（ａ）はランプ電流が対称である場合を示し、（ｂ）はランプ電流が非対称である場合を示す。
【図４】同上において制御部から各スイッチング素子に入力される駆動信号の一例を示す説明図である。
【図５】同上の動作の一例を示す説明図である。
【図６】同上の動作の一例を示す流れ図である。
【図７】同上の電極加熱動作の一例を示す説明図である。
【図８】同上における非対称電流値と電流振幅との関係の一例を示す説明図である。
【図９】同上の変更例を示す回路ブロック図である。
【図１０】図９の変更例において制御部から各スイッチング素子に入力される駆動信号の一例を示す説明図である。
【図１１】同上の別の変更例を示す回路ブロック図である。
【図１２】図１１の変更例において制御部から各スイッチング素子に入力される駆動信号の一例を示す説明図である。
【図１３】同上の更に別の変更例の動作を示す説明図である。
【図１４】同上の対称判定部の変更例を示す回路図である。
【図１５】同上の動作の変更例を示す流れ図である。
【図１６】同上を用いた照明器具の一例を示す斜視図である。
【図１７】同上を用いた照明器具の別の例を示す斜視図である。
【図１８】同上を用いた照明器具の更に別の例を示す斜視図である。
【図１９】（ａ）（ｂ）はそれぞれランプ電流の波形の例を示す説明図であり、（ａ）は電極加熱動作の継続時間が不足している場合を示し、（ｂ）は電極加熱動作の継続時間が十分に長い場合を示す。
【符号の説明】
【００５６】
１  放電灯点灯装置
２  対称判定部
３  制御部
４  降圧チョッパ回路
５  照明器具
５１  器具本体
Ｌａ  放電灯
【図１】
2010108649.tif 000003
【図２】
2010108649.tif 000004
【図３】
2010108649.tif 000005
【図４】
2010108649.tif 000006
【図５】
2010108649.tif 000007
【図６】
2010108649.tif 000008
【図７】
2010108649.tif 000009
【図８】
2010108649.tif 000010
【図９】
2010108649.tif 000011
【図１０】
2010108649.tif 000012
【図１１】
2010108649.tif 000013
【図１２】
2010108649.tif 000014
【図１３】
2010108649.tif 000015
【図１４】
2010108649.tif 000016
【図１５】
2010108649.tif 000017
【図１６】
2010108649.tif 000018
【図１７】
2010108649.tif 000019
【図１８】
2010108649.tif 000020
【図１９】
2010108649.tif 000021